JP2019113349A - 電子天秤 - Google Patents

Abstract

【課題】計量精度を向上できる電子天秤を提供する。【解決手段】電子天秤１は、本体２と、カバー部材３とを備えている。カバー部材３の内部には、秤量室１０が形成されている。カバー部材３の壁面の少なくとも一部は、互いに間隔を隔てて設けられた２層のガラスにより形成されている。そのため、カバー部材３の少なくとも一部の壁面において、外側の壁面と、内側の壁面との間に空間を設けることができる。その結果、電子天秤１の外部の環境によりカバー部材３の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、その温度がカバー部材３の内側の壁面に伝わることを抑制できる。よって、秤量室１０内に温度変化が生じることを抑制できる。そして、秤量室１０内に気流が生じることを抑制できる。【選択図】 図２

Description

本発明は、内部に秤量室が形成される電子天秤に関するものである。

従来より、非常に小さな質量を計量可能な電子天秤が利用されている。この種の電子天秤として、試料を載置するための秤量皿と、秤量皿が配置される空間を囲うカバー用のケースとを備えた電子天秤が知られている（例えば、下記特許文献１参照）。

このような電子天秤では、ケース内の空間、すなわち、秤量皿の周囲の空間が秤量室として形成されている。そして、試料を計量する際には、秤量皿に試料が載置されるとともに、秤量室が外部と遮断された状態で試料の計量が行われる。これにより、外部の空気の流れが秤量皿に影響を及ぼすことを防止しながら、試料の計量を行うことができる。

特開２０１７−５８２０４号公報

上記のような従来の電子天秤において、測定値が安定しないという不具合が生じることがあった。具体的には、エアコンなどの空調機器からの風がケースに直接当たり、秤量室内において、ケース近傍の部分（外側部分）と、中心部分（内側部分）とで温度差が生じて、気流が生じることがある。また、電子天秤を操作するユーザの体温がケースに伝わる結果、同様に、秤量室内で気流が生じることもある。当該気流は、電子天秤における計量精度に影響を与え、特に、計量する試料の質量が小さければ小さいほど計量精度に大きな影響を与えてしまう。
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、計量精度を向上できる電子天秤を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る電子天秤は、本体と、カバー部材とを備える。前記本体には、試料が載置される秤量皿が設けられる。前記カバー部材は、前記本体に取り付けられ、前記秤量皿の周囲を取り囲むことにより内部に秤量室を形成する。前記カバー部材の壁面の少なくとも一部は、互いに間隔を隔てて設けられた複数層の透明な部材により形成される。

このような構成によれば、カバー部材の少なくとも一部の壁面において、外側の壁面と、内側の壁面との間に空間を設けることができる。
そのため、電子天秤の外部の環境によりカバー部材の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、その温度がカバー部材の内側の壁面に伝わることを抑制できる。
その結果、秤量室内に温度変化が生じることを抑制できる。そして、秤量室内に気流が生じることを抑制できる。
よって、電子天秤における計量精度を向上できる。

また、例えば、カバー部材の壁面の少なくとも一部を熱伝導率の低いガラスにより形成する場合には、カバー部材の温度変化を一層抑制できる。

また、このような作用を、カバー部材の壁面の少なくとも一部を、互いに間隔を隔てて設けられる複数層の透明な部材により形成するという簡易な構成で実現できる。

（２）また、前記複数層の透明な部材の間の空間には、ガスが充填されていてもよい。

このような構成によれば、複数層の透明な部材の間の空間に充填されたガスを、断熱層として機能させることができる。
そのため、電子天秤の外部の環境によりカバー部材の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、ガスにより断熱することで、その温度がカバー部材の内側の壁面に伝わることを抑制できる。
その結果、秤量室内に温度変化が生じることを一層抑制できる。

（３）また、前記カバー部材の壁面の少なくとも一部には、前面が含まれていてもよい。前記本体における前記前面側には、前記秤量皿上の試料の計量値を表示する表示部が設けられていてもよい。

このような構成によれば、表示部近傍に位置するユーザの温度が、カバー部材の前面における外側の壁面に伝わる場合であっても、その温度がカバー部材の前面における内側の壁面に伝わることを抑制できる。
そのため、秤量室内に温度変化が生じることを効率的に抑制できる。

（４）また、前記カバー部材の壁面の少なくとも一部には、上面が含まれていてもよい。

このような構成によれば、エアコンなどの空調機器からの風がカバー部材の上面における外側の壁面に当たって温度変化が生じる場合であっても、その温度がカバー部材の上面における内側の壁面に伝わることを抑制できる。
そのため、秤量室内に温度変化が生じることを効率的に抑制できる。

本発明によれば、カバー部材の少なくとも一部の壁面において、外側の壁面と、内側の壁面との間に空間を設けることができる。そのため、電子天秤の外部の環境によりカバー部材の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、その温度がカバー部材の内側の壁面に伝わることを抑制できる。その結果、秤量室内に温度変化が生じることを抑制できる。そして、秤量室内に気流が生じることを抑制できる。よって、電子天秤における計量精度を向上できる。

本発明の一実施形態に係る電子天秤の構成を示した斜視図である。 図１の電子天秤の側断面図である。 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

１．電子天秤の全体構成
図１は、本発明の一実施形態に係る電子天秤１の構成を示した斜視図である。
電子天秤１は、例えば、電磁平衡式であり、０．１ｍｇ以下の最小表示で高精度に計量を行うことができる。ただし、電子天秤１としては、電磁平衡式に限らず、ロードセル式などの他の任意の方式のものを用いることができる。

電子天秤１は、本体２と、カバー部材３と、秤量皿４とを備えている。
本体２は、カバー部材３とともに、電子天秤１の筐体を構成している。本体２は、側面視Ｌ字状に形成されており、下側本体２１と、後側本体２２とを備えている。

下側本体２１は、厚みが大きい板状に形成されており、前後方向に延びている。下側本体２１内には、例えば、基板や、試料を計量するための計量部などの各種電気部品が収容されている。また、下側本体２１の前面部分には、表示部５及び操作部６が設けられている。
表示部５は、例えば、液晶表示器からなる。
操作部６は、例えば、テンキーなどからなる。

後側本体２２は、下側本体２１の後部に載置されている。後側本体２２は、上下方向に延びる直方体状に形成されている。後側本体２２には、基板などの各種部品（図示せず）が収容されている。

カバー部材３は、下側本体２１の中央部に載置されており、後側本体２２の手前側に配置されている。カバー部材３は、下方が開放された中空状の直方体形状に形成されている。カバー部材３は、透明又は半透明に形成されている。カバー部材３の後端部は、後側本体２２の前端部に当接している。カバー部材３の下端部は、下側本体２１の上端部に当接している。

このような構成により、本体２内では、カバー部材３及び本体２（下側本体２１）によって、秤量室１０が形成されている。
秤量皿４は、下側本体２１の上面の中央部に設けられている。秤量皿４は、金属材料からなり、円板状に形成されている。秤量皿４の周囲は、秤量室１０により取り囲まれている。

図示しないが、カバー部材３の側面又は前面は、開閉扉になっており、この開閉扉をスライドすることにより秤量室１０を開閉することができる。電子天秤１において、試料の計量を行う場合には、ユーザは、まず、カバー部材３の開閉扉をスライドして秤量室１０を開放し、試料を秤量皿４に載置する。そして、ユーザは、カバー部材３の開閉扉をスライドして秤量室１０を閉鎖し、秤量室１０内が安定した状態で、操作部６を操作して計量を開始させるための入力を行う。その後、ユーザは、表示部５に表示される数値（計量内容）を確認する。

２．カバー部材の詳細構成
図２は、電子天秤１の側断面図である。図３は、図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
カバー部材３は、下方が開放された中空状の直方体形状に形成されており、上下方向に延びている。すなわち、カバー部材３は、中空状であって、底面以外の５面を有する直方体形状に形成されている。

カバー部材３は、上面部３１と、前面部３２と、後面部３３と、１対の側面部３４とを備えている。これらの各部材は、ガラス等の複数層の透明な部材により構成されている。具体的には、これらの各部材は、１対のガラス板が間隔を隔てて対向する複層ガラス構造（２層ガラス構造）で構成されている。なお、これらの各部材は、ガラス板以外の透明な部材により構成されていてもよい。

上面部３１は、カバー部材３の上側の壁面（上面）を構成している。上面部３１は、第１上面板３１１と、第２上面板３１２とを備えている。
第１上面板３１１は、上面部３１における外側の部分（上側の部分）に設けられている。第１上面板３１１は、ガラス材料からなり、平面視矩形状の平板状に形成されている。

第２上面板３１２は、上面部３１における内側の部分（下側の部分）に設けられている。第２上面板３１２は、ガラス材料からなり、平面視矩形状の平板状に形成されている。第２上面板３１２は、第１上面板３１１の下方に間隔を隔てて配置されている。第１上面板３１１と、第２上面板３１２との間の空間が、上側遮断空間３１Ａである。

前面部３２は、カバー部材３の前側の壁面（前面）を構成している。前面部３２は、第１前面板３２１と、第２前面板３２２とを備えている。
第１前面板３２１は、前面部３２における外側の部分（前側の部分）に設けられている。第１前面板３２１は、ガラス材料からなり、正面視矩形状の平板状に形成されている。

第２前面板３２２は、前面部３２における内側の部分（後側の部分）に設けられている。第２前面板３２２は、ガラス材料からなり、平面視矩形状の平板状に形成されている。第２前面板３２２は、第１前面板３２１の後方に間隔を隔てて配置されている。第１前面板３２１と、第２前面板３２２との間の空間が、前側遮断空間３２Ａである。

後面部３３は、カバー部材３の後側の壁面（後面）を構成している。後面部３３は、第１後面板３３１と、第２後面板３３２とを備えている。
第１後面板３３１は、後面部３３における外側の部分（後側の部分）に設けられている。第１後面板３３１は、ガラス材料からなり、正面視矩形状の平板状に形成されている。

第２後面板３３２は、後面部３３における内側の部分（前側の部分）に設けられている。第２後面板３３２は、ガラス材料からなり、平面視矩形状の平板状に形成されている。第２後面板３３２は、第１後面板３３１の前方に間隔を隔てて配置されている。第１後面板３３１と、第２後面板３３２との間の空間が、後側遮断空間３３Ａである。

図３に示すように、１対の側面部３４のそれぞれは、カバー部材３の側方側（幅方向両側）の壁面（側面）を構成している。各側面部３４は、第１側面板３４１と、第２側面板３４２とを備えている。
第１側面板３４１は、側面部３４における外側（幅方向外側）の部分に設けられている。第１側面板３４１は、ガラス材料からなり、正面視矩形状の平板状に形成されている。

第２側面板３４２は、側面部３４における内側（幅方向内側）の部分に設けられている。第２側面板３４２は、ガラス材料からなり、平面視矩形状の平板状に形成されている。第２側面板３４２は、第１側面板３４１の幅方向内側に間隔を隔てて配置されている。第１側面板３４１と、第２側面板３４２との間の空間が、側方側遮断空間３４Ａである。

カバー部材３において、各壁面に形成される各遮断空間（上側遮断空間３１Ａ、前側遮断空間３２Ａ、後側遮断空間３３Ａ及び側方側遮断空間３４Ａ）には、例えば、窒素ガス（Ｎ_２）が充填されている。

このように、カバー部材３の各壁面は、２層ガラス構造のペアガラスによって構成されている。そして、カバー部材３の内部空間である秤量室１０の外方（下方側を除く外方）には、各遮断空間（上側遮断空間３１Ａ、前側遮断空間３２Ａ、後側遮断空間３３Ａ及び側方側遮断空間３４Ａ）が配置されている。

また、カバー部材３は、上面部３１の上方に配置される天板３５と、天板３５と上面部３１（第１上面板３１１）との間に配置される連結部３６とを備えている。連結部３６は、上面部３１（第１上面板３１１）の上面に載置されており、天板３５は、連結部３６に載置されている。天板３５は、ガラス材料からなり、平面視矩形状であって、所定の厚みを有する平板状に形成されている。天板３５は、上面部３１（第１上面板３１１）の上方に間隔を隔てて配置されている。

３．熱伝導の遮断
電子天秤１を用いて試料の測定を行う場合において、外部環境の影響によりカバー部材３の外面に温度変化が生じることがある。

例えば、ユーザは、電子天秤１の操作部６を操作するとともに、表示部５の表示を確認するため、電子天秤１の前面側（前面部３２の近傍）に位置している。これにより、ユーザの温度（体温）が、カバー部材３の前面部３２の第１前面板３２１に伝わり、第１前面板３２１の温度が変化することがある。一方で、第１前面板３２１からの熱伝導は、前側遮断空間３２Ａによって遮断される。すなわち、前側遮断空間３２Ａに充填されたガスが断熱層として機能し、第１前面板３２１と第２前面板３２２との間での熱交換が抑制される。

また、エアコンなどの空調機器からの風が上方側から電子天秤１に向かって流れた場合には、まず、天板３５によって、その風の流れが遮られる。そのため、風による上面部３１（第１上面板３１１）の温度変化を抑制できる。さらに、カバー部材３の上面部３１の第１上面板３１１にわずかに風が当たり、第１上面板３１１の温度が変化する場合でも、第１上面板３１１からの熱伝導は、上側遮断空間３１Ａによって遮断される。すなわち、上側遮断空間３１Ａに充填されたガスが断熱層として機能し、第１上面板３１１と第２上面板３１２との間での熱交換が抑制される。

また、本体２の後側本体２２で熱が生じると、その熱が後面部３３の第１後面板３３１に伝わり、第１後面板３３１の温度が変化することがある。一方で、第１後面板３３１からの熱伝導は、後側遮断空間３３Ａによって遮断される。すなわち、後側遮断空間３３Ａに充填されたガスが断熱層として機能し、第１後面板３３１と第２後面板３３２との間での熱交換が抑制される。

このように、電子天秤１では、外部の環境によりカバー部材３の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、その温度がカバー部材３の内側の壁面に伝わることが抑制される。そのため、秤量室１０内に温度変化が生じることを抑制でき、秤量室１０内に気流が生じることを抑制できる。

４．作用効果
（１）本実施形態によれば、図２及び図３に示すように、電子天秤１は、本体２と、カバー部材３とを備えている。カバー部材３の内部には、秤量室１０が形成されている。カバー部材３の壁面は、互いに間隔を隔てて設けられた２層のガラス（ペアガラス）により形成されている。

そのため、カバー部材３の壁面において、外側の壁面と、内側の壁面との間に空間を設けることができる。
その結果、電子天秤１の外部の環境によりカバー部材３の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、その温度がカバー部材３の内側の壁面に伝わることを抑制できる。
よって、秤量室１０内に温度変化が生じることを抑制できる。そして、秤量室１０内に気流が生じることを抑制できる。
ゆえに、電子天秤１における計量精度を向上できる。

また、カバー部材３の壁面は、熱伝導率の低いガラスにより形成される。
そのため、電子天秤１の温度変化を一層抑制できる。

また、このような作用を、電子天秤１の壁面の少なくとも一部を、互いに間隔を隔てて設けられる２層のガラス（ペアガラス）により形成するという簡易な構成で実現できる。

（２）また、本実施形態によれば、電子天秤１のカバー部材３において、各壁面に形成される各遮断空間（上側遮断空間３１Ａ、前側遮断空間３２Ａ、後側遮断空間３３Ａ及び側方側遮断空間３４Ａ）には、窒素ガス（Ｎ_２）が充填されている。

そのため、各遮断空間に充填されたガスを、断熱層として機能させることができる。
その結果、電子天秤１の外部の環境によりカバー部材３の外側の壁面の温度が変化した場合であっても、ガスにより断熱することで、その温度がカバー部材３の内側の壁面に伝わることを抑制できる。
よって、秤量室１０内に温度変化が生じることを一層抑制できる。

（３）また、本実施形態によれば、図２に示すように、カバー部材３の前面部３２は、互いに間隔を隔てて設けられた第１前面板３２１及び第２前面板３２２によって構成される。電子天秤１の下側本体２１の前面側には、表示部５及び操作部６が設けられている。

そのため、操作部６を操作し、表示部５の表示を確認するユーザの温度（体温）が、カバー部材３の前面部３２における第１前面板３２１に伝わる場合であっても、その温度がカバー部材３の前面部３２における第２前面板３２２に伝わることを抑制できる。
その結果、秤量室１０内に温度変化が生じることを効率的に抑制できる。

（４）また、本実施形態によれば、図２に示すように、カバー部材３の上面部３１は、互いに間隔を隔てて設けられた第１上面板３１１及び第２上面板３１２によって構成される。

そのため、エアコンなどの空調機器からの風がカバー部材３の上面部３１における第１上面板３１１に当たって温度変化が生じる場合であっても、その温度がカバー部材３の上面部３１における第２上面板３１２に伝わることを抑制できる。
その結果、秤量室１０内に温度変化が生じることを効率的に抑制できる。

５．変形例
以上の実施形態では、カバー部材３の各壁面は、互いに間隔を隔てて設けれる２層のガラス板により構成されるとして説明した。しかし、カバー部材３の各壁面は、互いに間隔を隔てて設けられる３層以上のガラス板により構成されてもよい。

また、以上の実施形態では、カバー部材３の各壁面に形成される各遮断空間（上側遮断空間３１Ａ、前側遮断空間３２Ａ、後側遮断空間３３Ａ及び側方側遮断空間３４Ａ）には、窒素ガスが充填されるとして説明した。しかし、カバー部材３の各壁面に形成される各遮断空間は、真空であってもよい。

また、以上の実施形態では、カバー部材３の全ての壁面が、互いに間隔を隔てて設けれる２層のガラス板により構成されるとして説明した。しかし、カバー部材３の壁面を構成する５面のうち、少なくとも１面（一部）が、互いに間隔を隔てて設けれる複数層のガラス板により構成されればよく、カバー部材３の構成は、上記したものに限られない。

また、以上の実施形態では、カバー部材３は、下方が開放された中空状の直方体形状であるとして説明した。しかし、カバー部材３は、後方及び下方が開放された中空状の直方体形状であってもよい。すなわち、カバー部材３は、後面部３３がない構成であってもよい。

１ 電子天秤
２ 本体
３ カバー部材
４ 秤量皿
５ 表示部
１０ 秤量室
２１ 下側本体
２２ 後側本体
３１ 上面部
３１Ａ 上側遮断空間
３２ 前面部
３２Ａ 前側遮断空間
３３ 後面部
３３Ａ 後側遮断空間
３４ 側面部
３４Ａ 側方側遮断空間
３１１ 第１上面板
３１２ 第２上面板
３２１ 第１前面板
３２２ 第２前面板
３３１ 第１後面板
３３２ 第２後面板
３４１ 第１側面板
３４２ 第２側面板

Claims (4)

1. 試料が載置される秤量皿が設けられた本体と、
   前記本体に取り付けられ、前記秤量皿の周囲を取り囲むことにより内部に秤量室を形成するカバー部材とを備え、
   前記カバー部材の壁面の少なくとも一部が、互いに間隔を隔てて設けられた複数層の透明な部材により形成されていることを特徴とする電子天秤。
2. 前記複数層の透明な部材の間の空間には、ガスが充填されていることを特徴とする請求項１に記載の電子天秤。
3. 前記カバー部材の壁面の少なくとも一部には、前面が含まれており、
   前記本体における前記前面側には、前記秤量皿上の試料の計量値を表示する表示部が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電子天秤。
4. 前記カバー部材の壁面の少なくとも一部には、上面が含まれていることを特徴とする請求項３に記載の電子天秤。

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